8 svar
5267 visningar
benzel 29 – Fd. Medlem
Postad: 31 okt 2018 16:44 Redigerad: 31 okt 2018 16:56

Svängningstid för fjäder i kvadrat

Jag gör en labb gällande Harmonisk Svängning, och har nu fått denna uppgift:

- För olika vikter ska fjädern svängas vertikalt. Mät tiden för 10 svängningar, dividera med 10 för att få ungefärlig tid för 1 svängning.

- Upprätta diagram med svängningstiden i kvadrat (T^2) som funktionen av massan. Svängningstiden T vid fjädersvängning beräknas enligt: T=2πmk , där är viktens massa och är fjäderkonstanten. Gör en omskrivning av denna formel så att den kan jämföras med det som visas i diagrammet. Anpassa en linje till mätpunkterna i detta diagram så kan denna linjes lutning ( ) användas för att få värde  på fjäderkonstanten k. Den anpassade linjen har en algebraisk beskrivning T2=Km som kan jämföras med: T2=(2π)2km.

Vilket värde fick du på fjäderkonstanten k? 


 

Jag har upprättat ett diagram enligt följande:

Del av min fråga är gällande layouten på diagrammet. Vilken av de två diagrammen är "korrekt" uppsatta. Ska jag inkludera startpositionen (0,0) ? Eller utgå från första mätningen med 0.10kg ?

Sedan gick mina beräkningar följande:

K=yx=1-0,490,25-0,10= 3,4 , beräknat utifrån linjen. Som sedan används för att beräkna fjäderkonstanten:

k=4π2K=4π23,4=11,61 12

Men använder jag dessa värden för att testa med min mätdata får jag:

T12(0,10kg)=Km=3,4*0,10 =0,34s

T22(0,10)=(2π)2k*m=(2π)212*0,10=0,33s

Och fortsättande:

T12(0,15)=0,51s

T22(0,15)=0,49s

Vilket inte överensstämmer med min mätdata.. Då 0,15kg beräknas till 0,49s , men mina mätningar visar att detta är tiden för vikten 0,10kg. Jag är generellt förvirrad över uppgiften och vad som förväntas av mig, och är därför inte heller helt säker på hur jag ska formulera denna fråga. Hoppas det någorlunda logiskt att förstå hur jag tänker.

EDIT: Mina mätningar kommer från en video som läraren har spelat in. Man får ingen data för fjäderns egenskaper utan vikter. Alltså är utgångspunkten för mätningarna den första vikten 0,15kg.

Tack på förhand!

Laguna Online 30478
Postad: 31 okt 2018 16:49 Redigerad: 31 okt 2018 16:57

Punkten (0,0) ska nog inte vara med, eftersom du inte har någon mätpunkt där. Där din linje skär y-axeln är antagligen vikten för fjädern, för den är ju inte viktlös. Man kan förstås göra en mätning med bara fjäder och ingen vikt.

 

Edit: Skär x-axeln ska det vara, det är ju den axeln som är vikten.

Laguna Online 30478
Postad: 31 okt 2018 16:54

Om fjäderns vikt inte är försumbar så ska man förstås dra ner linjen till x-axeln, annars stämmer inte formeln. Jag tycker fjädern verkar alldeles för tung, så jag är inte säker på nånting jag säger här.

benzel 29 – Fd. Medlem
Postad: 31 okt 2018 16:55
Laguna skrev:

Punkten (0,0) ska nog inte vara med, eftersom du inte har någon mätpunkt där. Där din linje skär y-axeln är antagligen vikten för fjädern, för den är ju inte viktlös. Man kan förstås göra en mätning med bara fjäder och ingen vikt.

 Okej förstår. Glömde nämna att mina mätningar görs från en video där läraren "laborerar" och man får ingen data för fjädern utan vikter. Så 0,10kg måste behandlas som "första" läget.  

Laguna Online 30478
Postad: 31 okt 2018 17:04

Är det verkligen T^2 du har på y-axeln? Jag tycker allt tyder på att du har T där.

Affe Jkpg 6630
Postad: 31 okt 2018 22:55

Varför graderar du y-axeln så konstigt?

Ta något enkelt som 0.4, 0.6, 0.8, 1.0

Affe Jkpg 6630
Postad: 31 okt 2018 23:17

Jag kan tycka att man enklare känner igen sig om man "vänder" på axlarna och har massan "m" på y-axeln.

m=14π2kT2

Åsså jämför man med en rät linjes ekvation:
y=KxK=ΔyΔx

Glöm sedan inte att ta "roten ur T-kvadrat" när du beräknar tiden

Affe Jkpg 6630
Postad: 1 nov 2018 06:42
Affe Jkpg skrev:

Jag kan tycka att man enklare känner igen sig om man "vänder" på axlarna och har massan "m" på y-axeln.

m=14π2kT2

Åsså jämför man med en rät linjes ekvation:
y=KxK=ΔyΔx

Glöm sedan inte att ta "roten ur T-kvadrat" när du beräknar tiden

 Bortse från detta inlägg! Man ska inte "vända" på axlarna och ha massan "m" på y-axeln.

Affe Jkpg 6630
Postad: 1 nov 2018 11:34

Om du tittar i din högra figur, så ska du inte förlänga kurvan till (0,0), utan förlänga kurvan med en rät linje som skär y-axeln.

När vikten är noll tycks ändå fjädern (eller vad det kan vara) ha en massa, som ger en svängningstid.

I så fall har man att:
T2=Km+M

Svara
Close